碳酸鈣是無嗅無味的白色粉末，是用途最廣泛的無機填料之一，分子式為CaCO3，相對分子量為100.09。作為一種優質的填充劑和白色顏料，碳酸鈣具有價格便宜、資源豐富、品位高等特點，廣泛應用于涂料、塑料、橡膠等領域。
粉末涂料是一種不含溶劑、無揮發份的固體涂料，屬于最有發展前景的涂料之一。
碳酸鈣應用于粉末涂料中，以期達到高上粉率、高噴涂面積、無沙粒、無重金屬等優良的性能。
2．碳酸鈣的種類、性質及其在粉末涂料中的作用
2.1碳酸鈣的分類
碳酸鈣的分類
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2.2碳酸鈣的性質
碳酸鈣，無毒、無刺激、無氣味、呈白色，干燥不含結晶水，為柔軟粉末，硬度為莫氏3號。沉淀碳酸鈣即是化學方法生產的碳酸鈣，平均粒徑在0-6um之間，白度為95%以上，此即通常粉末涂料所用的碳酸鈣。改變碳酸鈣的生產工藝，可以制得成為立方體的、紡錘體的、球狀的、針狀的、鏈狀的等各種微細、超細碳酸鈣。
重質碳酸鈣是以天然的方解石、石灰石、白堊、貝殼為原料，用機械的方法將其磨碎，并達到一定的細度，由于該產品的性質不純，故在粉末涂料應用中受到限制。
活性碳酸鈣即是對碳酸鈣粉末進行表面處理，形成表面改性層，從而改善碳酸鈣粉末的表面性能。根據表面處理活性劑的不同?？煞譃閮深悾阂环N是硬脂酸、硬脂酸鈣、樹脂酸、松香酸、聚丁二烯等處理的；另一種是以酞酸酯偶聯劑、磷酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑等處理的，從而由于粒徑的不同、表面處理劑的不同，從而形成各種系列產品，此處不再舉例。
2.3常見用于粉末涂料的碳酸鈣一些重要參數
| 高光鈣 | 消光鈣 | 普通鈣 | 重質鈣 | |
| 平均粒徑um | 1.15 | 5.14 | 1.5 | 2.7 |
| 外觀 | 白色粉末 | 白色粉末 | 白色粉末 | 灰白色粉末 |
| 比表面積-m2g-1 | 24 | / | ≥2.8 | ≤1.0 |
| 白度% | ≥98 | ≥98 | ≥97 | ≥89 |
| 碳酸鈣的質量分數% | ≥96 | ≥96 | ≥96 | ≥90 |
2.4碳酸鈣在粉末涂料中的作用
A：在粉末涂料中起骨架作用，它們的填充可以增加涂膜厚度，提高涂層的耐磨性和耐久性。
B：可以降低涂料的成本，一般碳酸鈣的價格都比其它的無機填料價格低，在涂料中碳酸鈣的添加的數量都比較大，所以添加碳酸鈣可以使粉末涂料的成本降低。
C：可以提高粉末涂料的上粉率和噴涂面積，另外它不含重金屬，是不含重金屬類粉末涂料的首選填料。
3.實驗部分
3.1原材料及配方
為了檢驗碳酸鈣的性質，我們選擇硫酸鋇、滑石粉、高嶺土、云母粉等與其作對比性實驗。實驗的配方如下：
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| 環氧樹脂 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| 聚酯樹脂 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
| 流平劑 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 安息香 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| 其它助劑 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 碳酸鈣a | 30 | / | / | / | / | / | / | / |
| 碳酸鈣b | / | 30 | / | / | / | / | / | / |
| 硫酸鋇a | / | / | 30 | / | / | / | / | / |
| 硫酸鋇b | / | / | / | 30 | / | / | / | / |
| 云母粉 | / | / | / | / | 30 | / | / | / |
| 滑石粉 | / | / | / | / | / | 30 | / | / |
| 硅灰石 | / | / | / | / | / | / | 30 | / |
| 高嶺土 | / | / | / | / | / | / | / | 30 |
| 備注： | 除了此實驗外，我們還按類似的方法做了各種填料的純聚酯樣板進行QUV測試，此處不再列表，我們將在結論中討論。 | |||||||
正因為是作對比性測試，所以每個配方的生產工藝都一樣，即：計算—稱量—預混合—擠出—壓片—冷卻、破碎—粉碎—分級、過篩—噴涂—烘烤—檢測。
3.3結果及分析 測試結果如下：
| 碳酸鈣 a | 碳酸鈣 b | 硫酸鋇 a | 硫酸鋇 b | 云母粉 | 滑石粉 | 硅灰石 | 高嶺土 | |
| 膜厚（um） GB/T13452.2-92 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 60-80 | 60-80 |
| 外觀 （目測） | 平滑 | 輕微桔皮 | 平滑 | 輕微桔皮 | 平滑 | 平滑 | 輕微桔皮 | 平滑 |
| 光澤（60℃） GB/T9754-88 | 80 | 65 | 82 | 67 | 70 | 66 | 65 | 71 |
| 耐沖擊（cm*kg ）GB1732-93 | 50 pass | 45 pass | 50 pass | 45 pass | 50 pass | 50 pass | 50 pass | 50 pass |
| 表面硬度（H） GB/6739-96 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 2-3 | 2 | 2 |
| 劃格(級) GB9286-88 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 與180℃*25min 的△E | 0.30 | 0.61 | 0.40 | 0.73 | 0.25 | 0.71 | 0.54 | 0.75 |
| 備注： | 所有配方的固化條件為180℃*15min，測色差時用180℃*25min對比于180℃*15min的情況。 | |||||||
另外，據我們所做的純聚酯的QUV的測試結果如下：
| 240h QUV-B | 480h QUV-B | |||
| 保光率 % | 變色性 | 保光率% | 變色性 | |
| 碳酸鈣a | 59.1 | 明顯變色 | 28.8 | 嚴重變色 |
| 碳酸鈣b | 58.5 | 明顯變色 | 27.5 | 嚴重變色 |
| 硫酸鋇a | 92.5 | 不變色 | 81.4 | 輕微變色 |
| 硫酸鋇b | 93.8 | 不變色 | 86.5 | 輕微變色 |
| 云母粉 | 94.4 | 不變色 | 87.8 | 輕微變色 |
| 滑石粉 | 92.1 | 不變色 | 78.6 | 輕微變色 |
| 硅灰石 | 82.3 | 輕微變色 | 40.4 | 嚴重變色 |
| 高嶺土 | 92.0 | 不變色 | 59.3 | 明顯變色 |
從上述的實驗結果，結合一些試驗數據，我們可以歸納如下幾點：
1：碳酸鈣可以做高光產品的填料，而且它的光澤不比其它的填料低
2：一般半光產品，可以用直接加入碳酸鈣調出，無須加入B68類的消光劑，節約成本。
3：碳酸鈣本身也是一種白色的無機顏料，可與鈦白粉配合使用，制得價廉物美的產品。
4：相對于其他幾種填料，碳酸鈣最適合用于一些要求重金屬含量低的產品，如嬰兒車、兒童玩具等。
5：碳酸鈣可提高涂料的上粉率和噴涂面積，尤其用在混合粉中比較明顯。
6：如果做的是戶外耐候型產品，那么切不可選擇碳酸鈣作填料。
7：為避免由于碳酸鈣吸油量高而引起涂膜表面桔皮，可以在基料中加入少許的氫化蓖麻油。
4.結語
從測驗的結果可以看出：碳酸鈣應用于粉末涂料中的性能優異，是一種比較理想的粉末涂料填料。
